Микробы – это «темная материя» живого мира, их истинное биоразнообразие наука только начинает постигать, и в последние годы нередки такие случаи, когда исследователи открывают целые новые филумы бактерий! Филумы – это по таксономическому уровню примерно как типы у животных или отделы у растений. Постепенно филумы добавляются на эволюционное древо, и картинка этого разрастающегося древа все больше убеждает нас, эукариот, в собственной тщедушности, а также дает понять, насколько многого мы еще не знаем о прокариотах.
Чаще всего новые филумы открываются с помощью метагеномного анализа: секвенируется весь генетический материал из пробы, а затем из отдельных кусочков ДНК собираются частичные геномы, по различиям в которых можно судить о принадлежности их хозяев к той или иной группе организмов. Иногда отличия от уже известных генетических вариантов столь велики, что ничего не остается, как отнести геном и его неизвестного носителя к новому филуму. Сами прокариотические клетки ученые могут и не увидеть никогда в жизни, но сделать вывод о том, что они реально существуют где-то там, откуда взята проба, метагеномика позволяет с большой уверенностью.
Специалисты из Стэнфордского и Калифорнийского университетов (США) взяли мазки из ротовых полостей дельфинов и метагеномным анализом выявили в пробах гены 24 уже известных бактериальных филумов и одного филума архей, но также обнаружились и гены двух незнакомых филумов, которые предварительно названы Delphibacteria и Fertabacteria. Присутствие дельфибактерий зафиксировано в пастях как диких афалин (Tursiops truncatus), так и прирученных военных американских дельфинов того же вида. Про фертабактерий в научной статье написано немного, но от них и мало что осталось.
Чем же занимаются дельфибактерии в пастях дельфинов? Их гены позволяют сказать, что денитрификацией – восстановлением нитратов до нитритов и далее до газообразных оксидов и молекулярного азота. Потенциально эти бактерии могут влиять на оральное здоровье дельфинов, ведь денитрификация зачастую приводит к воспалению десен. А еще у дельфибактерий наверняка есть ворсинки на поверхности и жгутик, пишут исследователи.
Помимо этого, ученые нашли гены, отвечающие за производство разных необычных белков, включая две самые длинные разновидности знаменитого фермента Cas9, который является частью бактериальной иммунной системы CRISPR-Cas и участвует в разрезании чужеродной ДНК, например вирусной. Система CRISPR-Cas9 ныне активно применяется для редактирования генов, но ученые предпочитают использовать короткие Cas9 – ими легко манипулировать, и их проще внедрять в клетки. Дельфиньи же варианты слишком громоздки, к тому же у них могут быть совсем другие свойства, предполагают авторы исследования.
Ах, да, на заглавной фотографии, конечно, не дельфибактерии изображены. Это так, приколюха. Как именно они выглядят – неизвестно. Известны лишь их гены, а сами бактерии еще нужно поискать под микроскопом. Может, дельфибактерии и впрямь выглядят как малюсенькие дельфинчики, кто знает.
Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Stanford Medicine
Научная статья: Current Biology (Dudek et al., 2017)
Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вы хотите поделиться с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. С уважением, Батрахоспермум.
Вас также могут заинтересовать статьи:
Кишечные археи: темная материя вашего организма
Темная сторона дельфина
Колановая кислота, продлевающая жизнь
Комментарии: